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红火蚁Solenopsis invicta Buren属膜翅目(Hymenoptera)、蚁科(Formicidae),切叶蚁亚科(Myrmicinae)、火蚁属(Solenopsis Westwood),是一种危害性很强、扩散能力极强的入侵生物。2004年入侵我国大陆的广东、广西、福建等地,对农业生产、公共安全和生态环境均造成了严重危害。本论文于2007年5月至12月在广州市南沙区红火蚁入侵地区开展了化学药剂对红火蚁药剂防效及对本地蚂蚁群落生态评价研究,为红火蚁防治技术、环境污染防控及治理提供理论依据。主要研究结果如下:
1.化学防治对红火蚁种群的控制作用
采用掉落式陷阱法和诱饵诱集法定期调查红火蚁工蚁及有效蚁巢数量变化,从而比较了5种杀虫剂(5%锐劲特EC、18%高效氯氰菊酯EC、20%蚁敌EC、48%乐斯本EC和0.8%灭蚁灵饵剂)和沸水灌巢处理对红火蚁种群的控制作用。试验表明,药剂及沸水处理区的有效蚁巢数量极显著地低于无处理的对照区,其中锐劲特处理区和灭蚁灵区的蚁巢数量降低最大,其在防治后2个月的平均有效蚁巢数分别为1.89和2.06个/1600 m2,比防治前2个月的平均有效蚁巢数量降低了80%和76%;蚁巢数量降低幅度较小的为沸水和高效氯氰菊酯处理区,其防治后2个月的平均有效蚁巢数为3.72和3.89个,比防治前2个月的分别下降了58%和60%。以红火蚁工蚁数量来看,各种处理区在防治后红火蚁工蚁数量也都极其显著低于对照区。其中诱集法数据表明,灭蚁灵防治区和锐劲特处理区在药剂处理后,红火蚁工蚁数量降低的最多。幅度达28%和27%,其次是蚁敌处理区和高效氯氰菊酯处理区降幅均为16%。红火蚁工蚁数量降低最少为乐斯本处理区和沸水处理区,降幅分别为13%和10%,均显著的高于对照区的3%。而陷阱法数据表明,锐劲特、乐斯本和灭蚁灵处理区红火蚁工蚁数(对数值)减少最多,分别从防治前的3.67和3.63和3.64减少到防治后的2.73、2.73和2.70。降幅分别为25.82%、24.80%和24.79%,其中沸水和3000倍20%蚁敌乳化剂的下降幅较低。降幅仅为7.7%和10%。研究显示,锐劲特5%乳油灌巢对红火蚁种群控制效果最好。
2.化学防治对蚂蚁群落的影响
采用陷阱法和诱集法调查绿化地中地表蚂蚁群落的结构及动态,共陷捕到15576头蚂蚁。分别属于3亚科、9个属的13个种蚂蚁。共诱集到9784头蚂蚁,分别属于3个亚科、6属的8个种。试验结果表明,红火蚁在绿化地蚂蚁群落中占据优势地位,其次为亮立毛蚁,群落中有些本地蚂蚁能与红火蚁共存。研究发现,在施用化学杀虫剂和沸水处理之后,各个处理区红火蚁种群数量急剧下降,本地蚂蚁中的一些蚂蚁种群上升成为本地区优势种群,如中华小家蚁,黑头酸臭蚁,布立毛蚁等。而原本是优势种群的蚂蚁种群数量也会有所增加,如亮立毛蚁。防治前,各试验小区的群落特征数差异并不明显。但在化学防治后,由于各处理区的红火蚁种群数量的减少,引起各处理区群落特征参数的变化,2007年12月锐劲特、高效氯氰菊酯、蚁敌、乐斯本、灭蚁灵和沸水处理区多样性指数、均匀度指数和丰富度指数分别达到2.39-2.99、0.90-1.08和0.96-1.09,均显著高于对照区的1.64、0.63和0.68。各处理区12月优势集中度指数和优势度指数分别为0.17-0.33和0.24-0.46,显著高于对照区的0.63和0.71。群落结构比防治前复杂,稳定。比较6种处理区群落特征参数,发现灭蚁灵处理区和锐劲特处理区的群落特征参数明显优于其他的处理区,表明这两个处理区的种群相对其他处理区更合理稳定。施用锐劲特和灭蚁灵相对于乐斯本、蚁敌、高效氯氰菊酯更有利于本地蚂蚁群落的恢复,结构的稳定。
3.化学药剂在土壤中的消解动态及对红火蚁持续控制
采集各处理区施药1h后及间隔1、3、5、7、14、21、30、42d后0-10cm表层土壤,研究化学药剂在土壤中的消解动态。研究发现,乐斯本、锐劲特、蚁敌、灭蚁灵和高效氯氰菊酯都属于低残留农药。其半衰期分别为8.11d、4.17d、9.26d、9.50d、7.41d,其中锐劲特的半衰期最短,灭蚁灵的最长。4种供试杀虫剂在土壤中残留量对红火蚁工蚁的毒力测定表明,土壤中含有有乐斯本、高效氯氰菊酯、蚁敌和锐劲特4种不同类型杀虫剂,其对红火蚁都有一定的触杀作用。其中锐劲特在施药后第5天,土壤中的残留含量(2.10(mg/kg))略低于室内锐劲特对红火蚁工蚁的毒力测定的LC50(2.13(mg/kg))。乐斯本在施药后第7天土壤中残留量10.25(mg/kg)、高效氯氰菊酯和蚁敌在施药后第14天分别时1.06(mg/kg)和6.05(mg/kg)。均接近室内其对红火蚁工蚁的毒力测定的LC50,在施药后第28天,土壤中残留的4种药剂对红火蚁工蚁的致死率均小于10%。表明在4种药剂对红火蚁工蚁的持续毒杀作用不会超过一个月。
以上研究结果表明,5种杀虫剂和沸水处理在施用一个月内,均能有效的降低红火蚁种群密度,增加本地蚂蚁的数量和种类,使本地蚂蚁群落的多样性指数、均匀度指数、丰富度指数增大,优势集中度指数和优势度指数减小。使本地蚂蚁群落结构相对比较合理。但随着时间的推移,5种杀虫剂在土壤中的消解,7天之后,表层土壤中杀虫剂含量对红火蚁工蚁毒杀作用仅为50%左右,14天以后,表层土壤中杀虫剂含量对红火蚁工蚁几乎没有任何毒杀作用。调查结果表明,在触杀型杀虫剂处理区(乐斯本、高效氯氰菊酯、蚁敌)和沸水处理区,红火蚁种群数量在防治一个月后有缓慢上升趋势。但是胃毒型沙杀虫剂灭蚁灵饵剂和作用基理复杂的锐劲特却可以在3至4个月有效的控制红火蚁种群数量。